四川省南充市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-02力学（压强、浮力、做功和机械能、简单机械及机械效率）

四川省南充市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-02力学（压强、浮力、做功和机械能、简单机械及机械效率）

一、单选题

1．（2022·四川南充·统考中考真题）我国高铁技术处于世界领先地位，高铁线路总长度居世界第一，为了提高高铁的安全性和舒适性，下列相关描述中不正确的是（　　）

A．图甲，铁轨下铺设枕木是为了减小压强

B．图乙，高铁车厢内的破窗锤两端制成锥形，便于增大压强

C．图丙，站台处设置安全线，是由于乘客靠近运行高铁的一侧空气流速大压强小的缘故

D．图丁，车厢座椅用软质材料包裹，是为了增大压强

2．（2021·四川南充·统考中考真题）以下表述错误的是（　　）

A．飞艇和飞机获得升力的原理相同

B．氢气球在空中上升过程中受气压影响体积会变大

C．热气球充的是加热后体积膨胀的热空气

D．潜水艇工作时是通过改变自身重力的方式来实现浮沉的

3．（2021·四川南充·统考中考真题）如图所示，甲、乙是两个质量和底面积均相同的容器，容器内装有质量相同的液体，若甲、乙两容器底部受到的液体压力分别是、，容器对地面的压强分别是p1、p2，下列关系正确的是（　　）

A．F1=F2，p1＞p2 B． F1＞F2，p1＞p2 C．F1=F2，p1=p2 D．F1＞F2，p1=p2

4．（2020·四川南充·统考中考真题）水平桌面上有甲乙两个质量和底面积均相同的容器，分别装有密度不同的液体，将两个完全相同的小球放入容器中，静止时两容器中液面高度相同，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．甲容器中液体的密度小于乙容器中液体的密度

B．甲容器中小球受到的浮力大于乙容器中小球受到的浮力

C．甲容器底部受到液体的压力大于乙容器底部受到液体的压力

D．甲容器对桌面的压力一定大于乙容器对桌面的压力

5．（2020·四川南充·统考中考真题）关于气体压强，下列说法错误的是（　　）

A．做托里拆利实验时，若将玻璃管由竖直变倾斜，管中水银柱的长度不变

B．能用吸管将杯中饮料吸进嘴里，是利用了大气压强

C．一标准大气压可托起约10.3m高的水柱

D．高空飞行的大型客机，机翼上方空气流速大、压强小

二、多选题

6．（2022·四川南充·统考中考真题）某科技小组设计了一种测量浑水密度的装置，如图所示，A是体积为10-3m3的均匀正方体浮子，B是圆形容器，C是固定在容器底部的定滑轮，通过细绳将A与滑轮组连接。当容器中盛有适量密度为1.0×103kg/m3的清水，连接浮子的绳子恰好不受拉力时，浮子的体积浸在清水中；当绳子末端拉力为F1时，浮子在清水中浸没后能缓慢匀速向下运动：把清水换成待测浑水后，绳子末端拉力为F2=3.1N时，浮子浸没后也能缓慢匀速向下运动。已知动滑轮质量为30g，g=10N/kg，不计绳子质量，伸缩，摩擦及水的阻力则（　　）

A．浮子的密度为0.6×103kg/m3

B．绳子拉力F1为2.1N

C．清水中浮子浸没后匀速运动时滑轮组的机械效率约为95%

D．浑水密度为1.2×103kg/m3

7．（2021·四川南充·统考中考真题）甲、乙两实心物体在水中的浮沉情况如图所示，它们的质量分别为、，体积分别为、，密度分别为、，所受浮力分别为、，下列说法正确的是（　　）

A．若，则一定有 B．若，则一定有

C．若，则一定有 D．若，则一定有

三、填空题

8．（2022·四川南充·统考中考真题）如图甲是某同学自制的一个简易气压计，在温度相同的情况下，大气压越大，甲中玻璃管内的液柱高度就越___________（选填“高”或“低”）；如图是该同学自制的一个简易温度计，在大气压相同的情况下，温度升高，乙中玻璃管内的液柱___________（选填“升高”或“降低”）。

9．（2022·四川南充·统考中考真题）将两个相同的小球分别放入装满不同液体的甲乙相同烧杯中，稳定后如图所示，甲中小球漂浮，乙中小球沉底，甲烧杯溢出的液体质量___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙烧杯溢出的液体质量，此时___________（选填“甲”或“乙”）杯底部受到的液体压力较大。

10．（2021·四川南充·统考中考真题）““奋斗者”号”是我国自行研制的世界领先深海潜水器，若在某次工作过程中该潜水器下潜深度为，此时潜水器受到的海水压强为___________；若““奋斗者”号”舱门面积约为，则舱门所受液体压力为___________N（g=10N/kg，ρ海水=1.03×103kg/m3）。

11．（2020·四川南充·统考中考真题）某次军事演习中，执行深海作业的潜水艇悬浮在海水中(如图)。要使潜水艇下潜，应对水舱________(选填“注水”或“排水”)，在下潜过程中，海水对潜水艇上下表面的压力差________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

四、实验题

12．（2020·四川南充·统考中考真题）在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。

(1)实验中通过观察海绵的________来比较压力作用效果；

(2)对比甲、乙两图可以得出：当________一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显；

(3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与________的关系；

(4)对比甲、丁两图，小强认为压力作用效果与压力大小无关，你认为他的观点________(选填“正确"或“错误”)；理由是________。

五、计算题

13．（2022·四川南充·统考中考真题）一个底面积S1=0.01m2的不吸水的圆柱体用细线拴在容器底部，长方体容器内部底面积为S2=0.1m2，水面与圆柱体上表面恰好相平，如图甲所示，现将水缓慢放出，圆柱体底部受到的液体压强p随着容器中水的深度h变化的图像如图乙所示，水的密度ρ水=1.0×l03kg/m3，g=10N/kg。

（1）由图像分析，水的深度为h1、h2、h3中哪一个时，绳子的拉力恰好变为0？

（2）求圆柱体的重力G和密度ρ物；

（3）若不将水放出，只剪断细线，圆柱体静止后，与剪断细线前相比，液体对容器底部压强减少了多少？

14．（2021·四川南充·统考中考真题）如图所示，图甲是某大型起吊装置，图乙是其机械起吊部分的简化示意图，已知物体A质量为500kg，底面积为1.25m2，不计绳重量、机械部分摩擦和水的阻力，请完成以下问题。（g=10N/kg）

（1）起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是多少？

（2）如图乙所示，当绳子自由端的拉力为1000N时，地面对物体A的支持力为1650N，增加绳子自由端的拉力后物体A被成功匀速提升2m，请计算此时整个机械的机械效率。

（3）工人师傅利用该装置将另一物体B以0.1m/s的速度匀速放入水中过程中，绳子拉力功率随时间变化关系如图丙所示，请计算物体B的密度。（）

15．（2020·四川南充·统考中考真题）图甲为某自动注水装置的部分结构简图，杠杆AOB始终在水平位置保持平衡，O为杠杆的支点，OA=3OB，竖直细杆a的一端连接在杠杆的A点，另一端与高为0.2m的长方体物块C固定；竖直细杆b的下端通过力传感器固定，上端连接在杠杆的B点(不计杠杆、细杆及连接处的重力和细杆的体积)。圆柱形水箱中有质量为3kg的水，打开水龙头，将水箱中的水缓慢放出，通过力传感器能显示出细杆b对力传感器的压力或拉力的大小；图乙是力传感器示数F的大小随放出水质量m变化的图像。当放出水的质量达到2kg时，物体C刚好全部露出水面，此时装置由传感器控制开关开始注水。(g=10Nkg)求：

(1)物块C的重力；

(2)物块C受到的最大浮力；

(3)从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时，水对水箱底部的压强变化了多少?

参考答案：

1．D

【详解】A．铁轨下铺设枕木是为了在压力不变时，增大受力面积从而减小压强，故A正确，不符合题意；

B．高铁车厢内的破窗锤两端制成锥形，是为了在压力不变时，减小受力面积，从而增大压强，故B正确，不符合题意；

C．站台处设置安全线，是由于乘客靠近运行高铁的一侧时，空气流速大，压强小，而乘客身后的空气流速小，压强大，在压强差的作用下容易发生危险，故C正确，不符合题意；

D．车厢座椅用软质材料包裹，是为了在压力不变时，增大受力面积从而减小压强，故D错误，符合题意。

故选D。

2．A

【详解】A．飞艇是由于在空中，受到的浮力大于重力，从而获得升力的；而飞机是由于机翼的上下表面空气流速不一样，从而压强不一样，获得升力；它们获得升力的原理不相同，故A错误，符合题意；

B．氢气球在空中上升过程中，大气压越来越小，那么其自身的体积会变大，即氢气球在空中上升过程中受气压影响体积会变大，故B正确，不符合题意；

C．一般情况下的热气球，充的是被燃烧器烧热，从而体积膨胀的热空气，故C正确，不符合题意；

D．潜水艇工作时，在竖直方向上受到浮力和重力作用，由于自身的体积不变，排开水的体积不变，则受到的浮力不变，那么通过排水或进水，改变自身重力的方式来实现浮沉的，故D正确，不符合题意。

故选A。

3．D

【详解】容器内装有质量相同的液体，液体的重力相同，甲容器中液体对容器底的压力等于液体的重力，乙容器上粗下细，容器侧壁也会承担部分液体的重力，所以容器底受到的压力小于液体的重力，所以甲容器中液体对容器底的压力大于乙容器中液体对容器底的压力，即

F1＞F2

甲乙容器的质量相同，液体的质量相同，它们的总质量相同，总重力也相同，容器对地面的压力相同，底面积相同，由可知，容器对地面的压强相同，即

p1=p2

故选D。

4．C

【详解】AB．两个小球重力相等，甲图，小球漂浮，浮力等于重力，即

F甲=G

乙图，小球悬浮，浮力等于重力，即

F乙=G

所以甲容器中小球受到的浮力等于乙容器中小球受到的浮力，根据F浮=ρ液gV排，在浮力相同时，由图知

V甲排＜V乙排

所以

ρ甲＞ρ乙

故AB错误；

C．两容器中液面高度相同

ρ甲＞ρ乙

根据p=ρgh可知

p甲＞p乙

由F=pS可知，S相同，容器底受到液体的压力

F甲＞F乙

故C正确；

D．放入球后，两容器液面相平

V甲排＜V乙排

两个容器底面积相同，甲容器上下一样粗，乙容器底小口大，不能判断放入小球前，两个容器中液体体积的大小关系，所以两个液体的质量大小关系不能判断，容器对桌面的压力等于容器、液体和小球的总重力，它们的大小关系不能判断，故D错误。

故选C。

5．A

【详解】A．托里拆利实验中，玻璃管倾斜后，长度会随着变大，管内水银增多，但水银柱的高度不变，故A错误，符合题意；

B．用吸管将杯中的饮料吸入口中，是吸走了管中的空气，使气压减小，在外界大气压的作用下将饮料压入口中；故B正确，不符合题意；

C．1标准大气压的值是1.01×105Pa，由p=ρgh可得1标准大气压支持的水柱高为

h=≈10.3m

故C正确，不符合题意；

D．由流体压强和流速的关系可知，飞机飞行过程中，机翼上方空气流速大，向下的压强小，故D正确，不符合题意。

故选A。

6．BC

【详解】A．接浮子的绳子恰好不受拉力时，浮子的体积浸在清水中，可知此时浮力等于重力，浮子的密度为

故A不符合题意；

B．浮子浸没在水中时受到的浮力为

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N

浮子的重力为

G=mg=ρAgV=0.4×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=4N

绳子对A的拉力为

F=F浮-G=10N-4N=6N

绳子拉力F1为

故B符合题意；

C．清水中浮子浸没后匀速运动时滑轮组的机械效率约为

故C符合题意；

D．在浑水中绳子对A的拉力为

浮子浸没在浑水中时受到的浮力为

F4=G+F3=4N+9N=13N

浑水密度为

故D不符合题意。

故选BC。

7．BC

【详解】A ．甲在水中下沉到容器底部，由物体的浮沉条件，说明，乙处于漂浮状态，。若  即，则与的大小关系无法确定，即不能得出，因此不能得出，故A错误；

B．若，即，因，，可知

则有，根据阿基米德原理，乙排开水的体积一定大于甲排开水的体积，由上图知，乙排开水的体积小于乙自身的体积，则一定有，故B正确；

C．若，可知甲排开水的体积一定大于乙排开水的体积，根据阿基米德原理，甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力，可得出

则一定有，故C正确；

D．若，则无法确定甲、乙两物体排开水的体积大小，由阿基米德原理，不能确定甲、乙两物体受到的浮力大小，因此不一定能得出，故D错误。

故选BC。

8．     低     升高

【详解】[1]如图甲所示的气压计，瓶内气压等于瓶外大气压与管内液柱产生的压强之和；当大气压增大时，会将玻璃管内的部分液柱压入瓶内，所以，大气压越大，甲中玻璃管内的液柱高度就越低。

[2]乙图自制温度计是利用液体的热胀冷缩的性质来工作的，当温度升高时，瓶内的液体受热会膨胀，导致玻璃管内液面升高。

9．     大于     甲

【详解】[1]甲乙中小球相同重力，甲中小球漂浮，浮力F1等于重力，乙中小球沉底，浮力F2小于重力，则

根据阿基米德原理，物体所受浮力等于排开液体重力，则

[2]甲中小球漂浮，则

乙中小球沉底，则

杯底部受到的液体压强

杯底部受到的液体压力

10．         

【详解】[1]此时潜水器受到的海水压强

p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa

[2]舱门所受液体压力为

F=pS=1.03×108Pa×0.6m2=6.18×107N

11．     注水     不变

【详解】[1]潜水艇悬浮在海水中，要使潜水艇下潜，则需要重力将大于浮力，所以，此时应对水舱注水。

[2]在下潜过程中，潜水艇上、下表面受到海水对它的压力差等于潜水艇自身受到浮力，由阿基米德原理知道，由于排开水的体积不变，水的密度不变，即浮力保持不变。

12．     凹陷程度     压力     压力大小     错误     没有控制受力面积相同

【详解】(1)[1]在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，利用转换法通过海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。

(2)[2]对比甲、乙两图发现，相同的两个木块，一个竖放，一个平放，海绵受到的压力相同，接触面积不同，海绵的凹陷程度不同，可以得到：当压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。

(3)[3]分析甲、丙两图发现：海绵的受力面积相同，海绵受到的压力不同，海绵的凹陷程度不同；故可以探究压力的作用效果与压力大小的关系。

(4)[4][5]研究压力的作用效果与压力大小的关系要控制受力面积相同，因甲、丁两图中受力面积不同，即没有控制受力面积相同，故他的观点是错误的。

13．（1）h2时；（2）9N，0.6×103kg/m3；（3）60Pa

【详解】解：（1）分析得知，圆柱体刚刚漂浮时浸入的深度为h1，从h1到h2，圆柱体一直漂浮，当容器中水的深度为h2时绳子的拉力恰好变为0。

（2）当容器中水的深度在h1、h2之间时，圆柱体漂浮，重力等于浮力为

圆柱体的质量为

当容器中水的深度为h3时，物体浸入液体中体积等于物体体积，此时浮力

圆柱体的体积为

圆柱体的密度

（3）剪断绳子稳定后，浸在水中的体积为

则液面下降的高度

则液体对容器底部压强减少量为

答：（1）当容器中水的深度为h2时绳子的拉力恰好变为0；

（2）圆柱体的重力为9N，密度为0.6×103kg/m3；

（3）液体对容器底部压强减少了60Pa。

14．（1）4000Pa；（2）88.5%；（3）

【详解】解：（1）物体A质量为500kg，g=10N/kg，物体A的重力

物体A静止在地面上，它对地面的压力大小等于其自身的重力大小，底面积为1.25m2，则根据可知，其对地面的压强

其对地面的压强是4000Pa。

（2）物体A静止在地面时，对物体A受力分析，它受到重力、滑轮组对它的拉力、地面对它的支持力作用，则滑轮组对物体A的拉力

滑轮组对物体A的拉力是3350N；

根据得动滑轮的重力

提升重物过程中所做有用功

提升重物过程中所做的额外功

滑轮组的机械效率

滑轮组的机械效率约是88.5%。

（3）4条绳子托着动滑轮，物体B以0.1m/s的速度匀速运动，则绳端移动的速度

从图丙可以看到，物体B未接触水面前，绳端拉力功率，由得，物体B未接触水面前绳端的拉力

由

可得，物体B的重力

又因为物体B全部浸没在水中时绳端的拉力

所以物体B全部浸没在水中时滑轮组对物体B的拉力

物体B在水中所受浮力

根据

可知，物体B的体积

由得，物体B的质量

再根据可知物体B的密度

物体B的密度是。

答：（1）起吊前物体A静止在地面上，其对地面的压强是4000Pa；

（2）此时整个机械的机械效率约是88.5%；

（3）物体B的密度是。

15．(1)2N；(2)10N；(3)1000Pa

【详解】(1)当物体C刚好全部露出时，杠杆受到的阻力为C的重力，此时B端的拉力为6N，根据杠杆的平衡条件得到

G×OA=6N×OB

G=

(2)物体B受到的最大浮力时，B端的压力为24N，根据杠杆的平衡条件得到

(F浮-G)×OA=24N×OB

F浮=

(3)物体C浸没时排开水的体积

V排==1×10-3m3

长方体C的底面积

由图乙可知，从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时，放出水的质量m1=1kg，从物块C上表面刚好与液面相平到物体C刚好全部露出水面时，放出水的质量

m2=2kg-1kg=1kg

两种情况下放出水的体积

V2=V1==1×10-3m3

由V2=(S水箱-SC)hC可得，水箱的底面积

从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时，水面下降的高度

=0.1m

水对水箱底部的压强变化量

Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa

答：(1)物块C的重力是2N；

(2)物块C受到的最大浮力是10N；

(3)从开始放水到物块C上表面刚好与液面相平时，水对水箱底部的压强变化了1000Pa。